直线振动筛设计说明书

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1、1 引言无论是地下还是露天采矿场开采出来的煤炭或矿石，或经过破碎 的物料,或是其他工业所需的天然原料、人工原料，某些颗粒状的工业 产品，在未处理前常常是以各种大小不同的颗粒混合在一起的形式存 在。在选矿厂、选煤厂或者其他的工业部门中，物料在使用或者进一 步处理前，常常需要分成粒度相近的几个级别。物料通过筛面的集中 过孔成为筛分。筛分所用的机械成为筛分机械。筛分机械种类繁多， 一般常用的有惯性振动筛、共振筛和固定筛。其中惯性振动筛按照筛 网运动的轨迹又分为圆振动筛和直线振动筛。我这次的设计主要研究 直线振动筛的设计。直线振动筛是采用惯性激振器来产生振动的，其振源有电动机带 动激振器，激振器有两个

2、轴，每个轴上有一个偏心重，而且以相反方 向选装，故又称双轴振动筛，由两齿轮啮合以保证同步。当两个带偏 心重的圆盘转动时，两个偏心重产生的离心力F,在x轴的分量相互 抵消，在 y 轴的分量相加，其结果在 y 轴方向产生一个往复的激振力 是筛箱在 y 轴方向上产生往复的直线轨迹振动。直线振动筛的特点如下：由于筛面倾角小， 筛子的高度减小， 便 于工艺布置。由于筛面是直线往复运动， 上面的物料层一方面向前运 动， 一方面料层在跳起和下落过程中受到压实的作用， 有利于脱水和 脱泥、脱液和重介选矿时脱除重介质。ZKB1545 直线振动筛是在消化吸收国外先进筛机技术的基础上研 制成功的， 结构先进， 坚固

3、耐用， 振动器采用可调节激振力大小的块 偏心结构， 调整方便， 两组无强迫联系的振动器在电动机直接驱动下 按自同步原理实现同步运转。2 直线振动筛的工作原理和结构 组成2.1 直线振动 筛的工作原理直线 振动筛是 采用两台 振动电机 同步反向 旋转，产生 反向激振 力 ， 迫使箱体带动筛网作纵向、直线往返运动。颗粒在筛面的振动下产生 抛射与回落，从而使物料在筛面的振动过程中不断向前运动。物料的 抛射与回落都对筛面有冲击，致使小于筛孔的颗粒被筛选分离。直线 振动筛的 筛面倾角 通常在 8 度以下，筛面 的振动角度 一般为 45 度，筛 面的激振器的作用下作直线往复运动。颗粒在筛面的振动下，产生抛

4、 射和回落，从而使物料在筛面的振动中不断向前运动。物料的抛射与 下落都对筛面有冲击，致使小于筛孔的颗粒被筛选分离。筛子的筛分 效率及生产能力（处理量）同筛面的倾角、筛面的振动角度、物料的 抛射系数有关。为了保证筛分效率高、筛子的生产量大，必须选择合 适的抛射系数值。2.2 直线振动筛的结构组成直线振动筛主要由筛箱、激 振器、联 轴器、振 动电机 、减 振弹簧、 支撑装置等组成。吊式直线振动筛1筛箱；2箱式激振器；3电动机；4悬挂装置图3 ZKB1545 直线振动筛的设计计算3.1运动参数的选择3.1.1 筛面倾斜角筛面与水平面之间的夹角称为筛面倾角 。筛面倾角与筛分 处理量及筛分效率密切相关。

5、随着筛面倾角的加大，物料在筛面 上的运动速度加快，筛分机的处理量也随之加大。但是物料在筛 面上的停留时间缩短，筛分效率降低。如果筛面倾角减小，则筛 分机降低筛分效率增加。筛面倾角的大小决定了要求的生产率和 筛分效率。所以产品质量要求一定时，就应该有一个合理的倾角。 筛面倾斜角关系到筛分能力和效率。倾斜角越大，筛分能力就越 大，但筛分效率却越小，反之亦然。根据实践经验，所选用的较 合理的筛面倾斜角一般如下：直线振动筛或共振筛用作筛分：a =0 10直线振动筛或共振筛用作脱水、脱介a =-5。0故倾角a=0。3.1.2 振幅振幅 A 是根据被筛物料的粒度及性质来选用的。对于粒度较 大的选用较大的振

6、幅，粒度较小的选用较小的振幅。振动筛的振 幅通常按照下列数据选取：直线振动筛A=3.55.5mm,这里选择 振幅A=4mm。3.1.3振动倾斜角B直线振动筛和和共振筛大体上水平安装，只有给以一定的振动倾 斜角，才能使被筛分物料向前移动。振动倾斜角大，物料抛掷高，筛 分效率提高，适用于难筛物料。振动倾斜角小，物料运动速度快，筛 分能力增大，适用于易筛物料。振动倾斜角的选择范围通常是 30 65，目前常用的是 45。3.1.4振动强度k的选择振动强度k是指筛箱运动的加速度与重力加速度的比值，它是反 映机器强度的指标，k值越大，筛分机的强度越高，但根据目前机械 水平，k值一般取在8以内K=AW2/g

7、,根据本次设计的条件，筛面 面积为6.5m 2, w为筛箱振动角频率，w=(2XnXn) / 60。经查表筛 箱 振 动 频 率 为 970HZ 。 所 以 k 取 4.2 。3.1.5 抛射强度 K v抛射强度就是颗粒受惯性力后， 在垂直于筛面方向上的分加速度 与颗粒在此方向的重力加速度分量之比。 显然， 筛箱的加速度和抛射 角越大，抛射强度Kv也越大。Kv=k X sin B / cos a =2.97。3.1.6 振动 频率f=0.5 X ( g X KvXcos a ) -F( n2XAXsin 3) 16.15n二f X60970r / min3.1.7 物料 沿筛面的运送速度物料沿

8、筛面的运动速度一般为0.120.4m / s，现选v=0.15m / s。3.2 工艺参数 的选择3.2.1 筛面 的长度和宽度为了提高筛分机的能力和效果， 就要适当的确定的筛分机的长度 和宽度。 一般的说， 当筛分的其他条件相同时， 生产率主要取决于筛 面宽度， 筛分效率则主要决定于筛面长度。 根据本次设计处理量的要 求， 选择直线振动筛筛面长度为 4500mm ， 宽为 1500mm 。3.2.2 生产 率的计算Q=F X qF筛面工作面积(m2)q单位筛面面积生产率(t /m2Xh)Q=6.5 X3.2=20.8( t/ h)3.2.3 筛分 效率在筛分时， 由于各种原因， 有一部分的细

9、粒级物料未能通过筛孔 而夹杂于粗粒级并随筛上产品排出。 因此， 筛分效率是指实际得到筛 下产物重量与入筛物料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料的重量之比。 筛分效率一般用百分数表示， 通常按下式计算：E=100 ( a 3 ) / a X( 1003 )式中a给料中筛下产物含量百分数B筛上产物中筛下粒级含量百分数由于资料有限，不妨设a =15%，B =20% ,代入上式E=100 X（ 20% - 15% ） / 20% X（ 100 - 5% ） =25%在筛分作业中 ， 筛分效率是衡量筛分过程的质量指标。但在这里， 由 于条件限制只作理论分析。3.3 动力学参数的确定3.3.1 振动 筛参振质量

10、的计算M=筛面积 X（ m2 ） X（ 550 600kg / m2） X Ks式 中 Ks 单 层 筛 Ks=1 ， 双 层 筛 Ks=1.2M=6.5 X 550 X 1=3575kg3.3.2 激振 器偏心块质量及偏心距 的确定由 经验知，要满足振动筛的要求，偏心距取值范围在 100mm 左右取 r=100mm ,则有（M+8m ） X A=8mr所以 m=MA / 8 X（ r-A ） = 3575 X 0.004 / 8 X（ 0.1-0.004 ） 18.6kg3.3.3 弹簧 刚度 k 计算（ 1）刚度对筛子工作的影响 刚度的大小要影响振动筛工作频率所处的区域。因为筛子的工作 频

11、率要影响筛分效果，所以它主要根据物料在筛面上的工作状态而定 而筛子的自振频率又取决于所采用的弹簧刚度。因此， 如果筛子的工 作频率已定， 则采用的弹簧刚度不同， 筛子工作频率所处的区域就不 同， 这样就会影响筛子工作的稳定性。因此， 确定筛子所用的弹簧刚度时， 应该使工作频率处在振动曲 线平滑段 （ 远离共 振点 ）。（ 2） 弹簧刚度 计算刚度的计算方法有压缩量法和频率比法， 二者基于同一理论， 但 出发点不一样， 二者相比， 压缩量法更为直观。故本次设计选用压缩 量法计算刚度。则：K =w / A h=3575 X 9.8 F32 1094.8N / m总其中w参振质量（N）；Ah弹簧压缩

12、量（mm）, 般A h二（620） A,在此取A h=8A=32mm（3）每台筛子由 4个弹簧支撑， 则每个弹簧的刚度为K 1=k / 4=1094.8 / 4 273.7N / mm总所以查表得，选择S170 X 170 X40,刚度k=308N / mm。（4）振动筛传给地基的动载荷为T=Ak=4 X 308=1232N ；（ 5）4 个支点 静载荷T =M/ 4Xg=3575 / 4X9.8=8758.75N ；i（ 6）最 大负荷为 F=T+T =9990.75N ；i3.3.4 电动 机功率的选择由参振质量 M=3575kg ， 选择激振型号 J （2）， 由激振器型号选2择 轴 承

13、 china ： 53620Y ， 内 径 100mm ， 外 径 215mm ， B=73mm 。 振 动 筛电机功率消耗的主要为两部分：参振质量的运动阻力所消耗的功率 N 和客服激振器中轴承的摩擦阻力所消耗的功率 N ， 即：12N=（ N + N ） / n =MAn 3（ 口 A+fd） / n X 174048012式中M 筛箱及随筛箱一起振动的各零部件质量和（kg ）M=M +k X M =3575+0.18 X 202.5 = 3611.5kgs m eM 筛箱及其附件的质量， 包括侧板、管梁、出料槽、后挡板、 s筛网及其固定装置、支撑管梁、上弹簧座以及激振器等零部件的质量（ k

14、g ）。M 晒面上物料的质量（kg ），它等于各层筛面上料层总厚度的e质 量 和 。 M =B X LX h X r；eiB 为筛面厚度 1.5m， L 为筛面长度 4.5m， h 为各层筛面料层总厚i度，查表取值为h =30mm , r为松散物料的密度，煤炭为1t / m3。iM =1.5 X 4.5 X 0. 03 XI = 0.2025t=202.5kg；ek 物料与筛面的结合系数，一般为0.150.2；m口 一阻尼系数，0.20.3；f轴承摩擦系数，滚动轴承为0.005 ；d 轴 承 内 径 ；n 传动系数， 取 0.95；代入上式，得 N=3611.5 X0.004X9703X（0.

15、2X0.0040.005X0.1）/（0.95 X 1740480 ） 10.4kw因为 10.4kw 是两台电动机的功率， 每个电机功率为 5.2kw 。 故选择Y160M 6 型电动机， 功率为 7.5kw ， 转速为 970r/ min。额定转矩 T =9550 X N / n=9550 X 7.5 / 970=73.8N m。N3.3.5 启动 转矩的校核振动筛在启动时，电动机要客服偏心质量和运动链中所有回转零 件以及振动筛参振质量的静转矩，因此电动机有较大的启动转矩，应 满足下列关系：T / T T / Tdhih其中 T / T 电机参数 表中给出 ； dhT 电动机额定转矩，T =73.8Nm；hhT 激振器的静转矩，J激振器的静转矩为76 Nm； i2查表得：T / T =2, T / T =76 / 73.8=1.03 V T / T ；d h i h d h故满足要求。3.3.6 筛箱 质心的计算在箱体尺寸结构确定以后， 在箱体左下角为坐标原点建立直角坐标系， 计算每个零件的质量和质心X=工m x /工 m ， Y= 工m